液液面低于出料管排水管最低点所在的水平面时，水压间内存储的沼液只能通过进料管排水管单向回流至进料管中，很显然，水压间内存储的沼液大部分通过进料管排水管回流至进料管内，并将富含菌种的沼液带入进料管中，利用流入进料管中的沼液，可以促进发酵原料流入发酵系统内，从而完成发酵系统的沼液循环流动搅拌。
[0053]当出料管排水管的最低点所在的水平面高于布菌装置的排水管与水压间连接位置的最低点时；发酵管道内的沼液通过出料管排水管流入水压间中，随着发酵管道内的沼气气压增大，发酵管道内沼液流入水压间的量也越多；使用任意一个发酵区内存储的沼气时，发酵管道内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料管排水管和布菌装置的排水管单向回流至发酵管道内以及通过出料管排水管回流至出料管中，当水压间内存储的沼液液面低于出料管排水管最低点位置时，水压间内存储的沼液将通过进料管排水管和出料管排水管单向回流至发酵管道内，完成沼液的循环流动搅拌。
[0054]第七种促进沼液流动搅拌的方案(以下简称第七种方案)。
[0055]在第四种方案的基础上进行改进，进料管排水管上设置有控制水压间内沼液单向流入进料管的单向阀，出料管排水管上设置有控制出料管中沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的排水管上设置有控制水压间内沼液单向流入发酵管道的单向阀。
[0056]发酵管道内发酵产生沼气并在发酵系统内积聚，挤压发酵系统内的沼液流向进料管、出料管以及布菌装置，在单向阀的控制下，发酵管道内的沼液只能通过出料管排水管单向流入水压间内，并将出料管附近富含菌种的沼液带入水压间内；使用发酵管道内存储的沼气时，发酵管道内沼气气压下降，水压间内存储的沼液分别通过进料管排水管以及通过布菌装置的排水管单向流入至发酵管道内，从而完成沼液的循环流动；在沼液的循环流动过程中，促进了菌种的均匀分布以及促进进料管附近的发酵原料深入发酵系统内，提高整个发酵系统的发酵效率。
[0057]当布菌装置的排水管与水压间的连接位置最低点所在的水平面高于出料管排水管最低点所在的水平面时；水压间中存储的沼液回流过程中，当水压间内存储的沼液液面低于布菌装置的排水管最低点时，水压间内存储的沼液只能通过进料管排水管单向回流至进料管中，从而将富含菌种的沼液带入进料管中。
[0058]第八种促进沼液流动搅拌的方案(以下简称第八种方案)。
[0059]在第四种方案的基础上进行改进，进料管排水管上设置有控制水压间内沼液单向流入进料管的单向阀，出料管排水管上设置有控制出料管中沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的排水管上设置有控制发酵管道内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的排水管与水压间的连接位置最低点所在的水平面高于出料管排水管最低点所在的水平面。
[0060]发酵管道内发酵产生沼气并在发酵系统内积聚，挤压发酵系统内的沼液流向进料管、出料管以及布菌装置，在单向阀的控制下，发酵管道内的沼液首先通过出料管排水管单向流入水压间，水压间内的沼液液面不断上升并达到布菌装置的排水管最低位置时，发酵管道内的沼液再通过布菌装置的排水管单向流入水压间内；使用发酵管道内存储的沼气时，发酵管道内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料管排水管单向流入进料管内，完成沼液的循环流动，将富含菌种的沼液带入进料管内并且流动的沼液促进发酵原料流入发酵系统内，达到促进进料的效果。
[0061]第九种促进沼液流动搅拌的方案(以下简称第九种方案)。
[0062]在第四种方案的基础上进行改进，进料管排水管上设置有控制水压间内沼液单向流入进料管的单向阀，出料管排水管上设置有控制出料管中沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的排水管上设置有控制发酵管道内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的排水管与水压间的连接位置最低点所在的水平面低于出料管排水管最低点所在的水平面。
[0063]发酵管道内发酵产生沼气并在发酵管道内积聚，随着沼气气压的增大，挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管以及布菌装置内，在单向阀的控制下，发酵管道内的沼液先通过布菌装置的排水管单向流入水压间内，待水压间内的沼液液面达到出料管排水管的最低位置时，出料管中的沼液再通过出料管排水管单向流入水压间内；使用发酵管道内的存储的沼气时，发酵管道内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料管排水管单向流入进料管内，完成沼液的循环流动，水压间内的沼液回流至进料管过程中，将富含菌种的沼液带入进料管内并且流动的沼液促进发酵原料流入发酵系统内，达到促进进料的效果。
[0064]第八种方案与第九种方案的比较，第八种方案主要侧重于沼液的循环流动，并将富含菌种的沼液带入水压间中，利用水压间中沼液的回流，促使富含菌种的沼液流入发酵管道内的各个位置，提高菌种的均匀分布；第九种方案主要侧重于沼液的对流搅拌，发酵管道内的沼液首先通过布菌装置的布菌管道流入水压间中，促进了整个发酵系统内的沼液对流搅拌，在利用沼液的对流搅拌，促进菌种的均匀分布，提高整个发酵系统的发酵效率。
[0065]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.马蹄形超高效厌氧发酵装置，由进料管、出料管、U型发酵管道、水压间构成，其特征在于，进料管和出料管可拆卸的插入U型发酵管道两端侧并且进料管侧壁和出料管侧壁深入U型发酵管道内，水压间放置于U型发酵管道顶部，水压间与进料管之间连接有水平放置的进料管排水管，水压间与出料管之间连接有水平放置的出料管排水管，U型发酵管道上设置有导气管。
2.根据权利要求1所述的马蹄形超高效厌氧发酵装置，其特征在于，进料管和出料管深入U型发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度小于U型发酵管道竖直方向高度的三分之二。
3.根据权利要求2所述的马蹄形超高效厌氧发酵装置，其特征在于，水压间顶部采用密封结构并且水压间顶部还连通有与大气连通的排气管。
4.根据权利要求3所述的马蹄形超高效厌氧发酵装置，其特征在于，所述的导气管有多个，并且相互连通。
【专利摘要】本发明公布了马蹄形超高效厌氧发酵装置，由进料管、出料管、U型发酵管道、水压间构成，进料管和出料管可拆卸的插入U型发酵管道两端侧并且进料管侧壁和出料管侧壁深入U型发酵管道内，水压间放置于U型发酵管道顶部，水压间与进料管之间连接有水平放置的进料管排水管，水压间与出料管之间连接有水平放置的出料管排水管，U型发酵管道上设置有导气管；其发酵路线长，沼液流动搅拌效果显著，有效的促进菌种均匀分布。
【IPC分类】C12M1-107
【公开号】CN104611200
【申请号】CN201510030305
【发明人】李俊
【申请人】李俊
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月22日